Simulação por elementos finitos com validação experimental no micro-torneamento ortogonal do aço AISI D2

• CÉSAR MARANHÃO ^[1] ; LEONARDO R. SILVA ^[2] ; JOÃO PAULO DAVIM ^[1]
  1. [1] Universidade de Aveiro

     Universidade de Aveiro

     Vera Cruz, Portugal

     
  2. [2] Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais CEFET/MG Departamento de Engenharia de Materiais
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 20, Nº 1, 2016, págs. 87-97
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Finite element simulation with experimental validation in orthogonal micro-turning of AISI D2 steel
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• Resumen
  • English

    Because of the flexibility of the finite element method, machining processes can be modeled in a comprehensive manner. With its use, it is easy to perform detailed analyses that hardly would be possible by experimental measurement methods. The paper presents simulation using FEM (Finite Element Method) with experimental validation in orthogonal micro-turning of AISI D2 steel. Machining simulation using FEM AdvantEdge ® were applied to predict cutting and thrust forces, cutting temperature distribution and plastic deformation.

    The work aims at evaluating the evolution of these variables as a function of feed rate using uncoated carbide tools. The orthogonal cutting was validated by comparing the cutting forces obtained experimentally with simulated results. It was also held a prediction of cutting temperature and plastic deformation during the machining of AISI D2 steel. Experimental and simulated results showed values very close in terms of cutting force

  • português

    Devido à flexibilidade do método de elementos finitos, os processos de usinagem podem ser modelados de forma abrangente. Com o seu uso, é fácil efetuar análises detalhadas que dificilmente seriam obtidos por possíveis métodos de medição experimentais. O artigo apresenta simulação por FEM (Finite Element Method) com validação experimental no micro-torneamento ortogonal do aço AISI D2. Simulações de usinagem utilizando o software de FEM AdvantEdge® foram aplicadas para prever as forças de corte e de avanço, tensões de von Mises, tensão máxima de corte, deformação plástica, taxa de deformação e a distribuição de temperatura de corte. O trabalho visa avaliar a evolução das variáveis citadas em função do avanço utilizando ferramentas de metal duro sem revestimento. O corte ortogonal foi validado comparando as forças de corte obtidas experimentalmente com os resultados simulados. Também foi realizada uma previsão da temperatura de corte, deformação plástica e taxa de deformação plástica durante a usinagem de aço AISI D2. Os resultados experimentais e simulados mostraram valores muito próximos no que diz respeito à força de corte.